徐放化増殖因子による改良骨再生法の開発と再生骨組織(結晶配向性)の評価

点击翻译按钮获取中文摘要

申請者は、ウサギ長管骨の骨欠損モデルなどの動物実験を中心として、細胞増殖因子製剤の徐放および細胞分化制御因子(遺伝子)の制御(siRNA核酸)徐放製剤の開発・改良を進めてきた。とくに、骨の新生・増殖を顕著に促進させることが明らかとなっている増殖因子(BMP2)を主体としたゼラチンハイドロゲルによる徐放システムに関して、再生皮質骨に対する生体アパタイト配向生や骨密度を中心とするボーンクオリティ評価を行った。これは、微小領域X線回析装置やpQCT,microCTなどの計測機器による客観的数値化によるクオリティ評価であり、臨床応用を前提とするモノである。その結果、骨再生能力(速度や形態)は対照群との比較において著しく改善が認められるが、再生骨の真の強度を反映する長軸方向のハイドロキシアパタイト結晶配向性に着目すると、従来の骨再生の指標であった骨密度計測(BMD)の快復期間より、治癒期間の後期になって配向性回復がおこることが明らかとなった。つまり、これは、臨床的強度の回復が、見かけより遅れることを示唆するものであり、顎骨再建、とくに、インプラント埋入・上部構造再建時期の決定に関しては、結晶配向性を指標とした、骨再生評価系が必須であるといえる。よって、臨床的に有用な評価系構築の主体として、本実験で使用した微小領域X解回析装置の有効利用と更なる改善を進めてきた。また同時に、今後の老齢化社会社会を見据えて、老齢者の骨質変化に関して、分子生物学的メカニズムとハイドロキシアパタイト結晶配向性の相関・制御機構の解析にも着手している。特に、単独遺伝子による結晶配向性の制御は、今後の老齢者の骨質改善や骨再生に必須の基礎生物学的研究であることから、エイジングの代表的制御因子の一つである、KLOTHOに着目し、ノックアウトマウスの大腿骨の骨質解析を行い、骨密度・結晶配向性ともに著しい低下を示すデータを得た(論文発表in press)。今後、その他の制御因子の解析を追加して結晶配向性の制御メカニズムを解明し、骨再生等の治療へ生かす研究が必要になっていくと思われる。